6月4日，《先進(jìn)科學(xué)》（advanced science）以“基于高密度氮化硼納米管定向生長(zhǎng)的多功能紅外偏振器”為題，發(fā)表了哈工大航天學(xué)院張宇峰教授團(tuán)隊(duì)成員李玲教授聯(lián)合深圳校區(qū)集成電路學(xué)院張明宇副教授在紅外光學(xué)研究方面取得重要進(jìn)展——該項(xiàng)研究為氮化硼納米管（BNNTs）制備及其紅外光各向異性研究提供了新策略。

論文地址：https://doi.org/10.1002/advs.202501908

過(guò)去，BNNTs常常被作為一種高強(qiáng)絕緣材料去研究，往往將其作為工程強(qiáng)化材料開(kāi)發(fā)應(yīng)用。在本次研究中，為了突破常規(guī)基于金屬光柵的偏振片在光譜帶寬、機(jī)械靈活性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面的局限，需要開(kāi)發(fā)一種具有良好光學(xué)各向異性的低維材料——BNNTs的高寬高比導(dǎo)致介電常數(shù)和偏振光透射的各向異性，使其能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶和波長(zhǎng)選擇的中紅外偏振光學(xué)元件。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)中紅外散射型近場(chǎng)光學(xué)顯微成像（s-SNOM）技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)首次直接識(shí)別出氮化硼納米管中的聲子極化激元（PhPs）模式，揭示了其在中紅外偏振光調(diào)控中的物理機(jī)制與潛在應(yīng)用。

直接觀察BNNTs PhPs模式和偏振FTIR測(cè)量

高密度BNNTs生長(zhǎng)原理及其SEM圖像。

a) 高密度BNNTs生長(zhǎng)的示意圖。 b) 生長(zhǎng)在金屬基底上的BNNTs及去除后的大面積薄膜。 c) 生長(zhǎng)的BNNTs的拉曼光譜。 d,e) 金屬基底上BNNTs的SEM圖像。 f) 一個(gè)生長(zhǎng)在SiO₂基底上的BNNTs。

就本次研究成果中BNNTs的制備，研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了氮化硼納米管（BNNTs）的合成與排列技術(shù)，提出了一種可構(gòu)建高致密度、良好取向氮化硼納米管薄膜的新型策略，并實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量氮化硼納米管薄膜的大面積制備，成功應(yīng)用于中紅外寬帶偏振器與波長(zhǎng)選擇性吸收器，展現(xiàn)出優(yōu)異的偏振光響應(yīng)性能。

編譯整理 YUXI